研究目的
研究晶态氧化亚铜/还原氧化石墨烯复合材料在可见光照射下光催化二氧化碳还原为甲醇的制备与性能。
研究成果
Cu2O-rGO-5%复合材料在可见光下对二氧化碳还原为甲醇表现出优异的光催化活性，其产率是原始Cu2O的36倍。这归因于增强的光吸收、减少的电子-空穴复合、更好的分散性以及改善的稳定性。该方法为人工光合作用提供了一条具有成本效益的途径，在二氧化碳转化技术中具有进一步优化的潜力。
研究不足
该研究仅限于特定rGO含量（1%、5%、10%），可能未涵盖此范围之外的最佳比例。光催化效率相对较低（表观量子效率为0.724%），且长期稳定性或不同条件下的表现尚未充分探究。其机理依赖可见光，在部分环境条件下可能效率不足。
1：实验设计与方法选择：
采用简单的溶液化学法合成了不同rGO含量（1%、5%、10%）的Cu2O-rGO-x复合材料。该方法包括混合CuCl2、SDS和GO，随后加入NaOH和NH2OH·HCl，经搅拌和干燥处理。
2：1%、5%、10%）的Cu2O-rGO-x复合材料。该方法包括混合CuClSDS和GO，随后加入NaOH和NH2OH·HCl，经搅拌和干燥处理。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：样品包括原始Cu2O和Cu2O-rGO-x复合材料。氧化石墨烯采用改进的Hummer法制备。
3：实验设备与材料清单：
设备包括XRD（PANalytical X’Pert PRO）、SEM（JSM-7000F，JEOL）、TEM（JEM-1400，JEOL）、PL（HR800，HORIBA）、XPS（Kratos AXIS Ultra DLD）、紫外-可见分光光度计（Cary 100，Varian）、间歇式反应器、氙灯（型号66142，Newport）、气相色谱仪（GC-430，Bruker；GC-2010 Plus，Shimadzu）。材料包括CuCl2、SDS（Sigma）、NaOH、NH2OH·HCl（Alfa Aesar）、氧化石墨烯、去离子水、CO2气体。
4：SDS（Sigma）、NaOH、NH2OH·HCl（Alfa Aesar）、氧化石墨烯、去离子水、CO2气体。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：合成过程包括试剂混合、搅拌、离心和干燥。表征采用XRD、SEM、TEM、PL、XPS、紫外-可见光谱。光催化测试包括将催化剂分散于水中、CO2饱和、可见光照射，并通过气相色谱分析产物。
5：数据分析方法：
采用光谱技术和气相色谱分析数据；通过紫外-可见光谱计算带隙，定量测定甲醇产率。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
X’Pert PRO
PANalytical
Characterization of crystal phases via XRD measurements
-
Scanning electron microscope
JSM-7000F
JEOL
Morphology analysis using SEM
-
Transmission electron microscope
JEM-1400
JEOL
Morphology and structural analysis using TEM
-
Photo-luminescence spectrometer
HR800
HORIBA
Measurement of electron-hole recombination rates via PL
-
X-ray photoelectron spectrometer
AXIS Ultra DLD
Kratos
Analysis of elemental composition and chemical states via XPS
-
Gas chromatograph
GC-430
Bruker
Analysis of gas products with TCD
-
Gas chromatograph
GC-2010 Plus
Shimadzu
Analysis of liquid products with BID
-
UV-Vis spectrophotometer
Cary 100
Varian
Diffuse reflectance UV-Vis spectroscopy for optical absorption analysis
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Xe lamp
66142
Newport
Visible light irradiation source for photocatalytic reactions
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Sodium dodecyl sulfate
Sigma
Surfactant used in synthesis
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NH2OH·HCl
Alfa Aesar
Reducing agent used in synthesis
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